Press "Enter" to skip to content
banner
АЛПРО ЕООД
Продажба, инсталация, монтаж и поддръжка на хардуер и софтуер
Изработка и поддръжка на сайтове и други дейности в областта на ИТ
тел: 0884174616
ел. адрес: alpro@abv.bg

Праисторически пигменти разкриват еволюцията на бозайниците

Праисторически пигменти разкриват еволюцията на бозайниците

© Wikimedia Commons

Промяна във функцията на меланина преди милиони години е съпътствала и може да е спомогнала за развитието на топлокръвните животни като птици и бозайници, показа ново изследване на учени от University College в Корк, Ирландия.

Години наред палеонтолозите се опитват да пресъздадат цветовете на древните животни, но това е изключително трудно, тъй като вкаменелостите рядко се запазват с пигменти или цветни шарки.

През последните години пробивите помогнаха да се открият следи от пигменти в кожата, косата и перата на животните. Но меланиновите пигменти са открити и вътре в някои животни, което повдига въпроса какви са техните функции в тялото.

Оказва се, че отговорът се е променил с течение на времето. Новото проучване, публикувано в списание Cell, показва промени във функциите на меланина през последните 400 млн. години, включително как и защо той е проникнал в косата на бозайници и птичи пера.

В началото на 80-те години палеонтолози, изучаващи вкаменелости на 47 милиона години, идентифицираха микроскопични структури, които изглеждаха като бактериите, открити в трупове на гниещи животни днес.

През 2008 г. палеонтологът Якоб Винтер открива, че тези фосилни структури са забележително подобни на меланозомите – гранули от пигмента меланин, произведен в нашите клетки, които придават цвят на тъкани като кожа, пера и коса. Това откритие позволява реконструкции на цветовете на оперението на пернати динозаври, древни птици и ранни гръбначни животни.

През последните 13 години проучванията на оцветяването дадоха представа за поведението на древните животни и развитието на перата.

Меланин във вътрешността на перата

© Maria McNamara

Меланин във вътрешността на перата

Почти всички проучвания предполагат, че фосилните меланозоми идват от външни тъкани – кожа, пера или коса. Но това се променя през 2018 г. с наблюдението, че съвременните жаби съдържат меланин в телата си – в белите дробове, далака и особено в черния дроб. Някои видове дори съдържат повече от този „вътрешен“ меланин, отколкото в кожата, и вътрешните меланини се срещат и при влечуги, птици и бозайници.

Какво обаче правят меланозомите във вътрешните органи остава загадка. Проучванията подсказват няколко възможни функции като регулиране на металите в организма и действие като антиоксидант.

Палеоботаниците от University College в Корк разгледаха фосили и съвременни животни, за да моделират еволюцията на меланина и неговите функции. Проучването показва голям преход в еволюцията на меланин, съвпадащ с развитието на топлокръвния начин на живот.


Мариа Макнамара,

професор по палеобилогия в University College Cork

При хладнокръвните гръбначни като влечуги и земноводни най-много меланин се среща във вътрешните органи. При топлокръвните птици и бозайници най-много меланин се среща в косата и перата.

Меланинът предоставя много предимства като „производство“ на цвят, регулиране на металите, антиоксидантна функция, укрепване на тъканите и защита от слънчева светлина. Но производството и съхраняването на меланин генерира токсини, които могат да увредят тъканите и ДНК.

Когато птиците и бозайниците са еволюирали пера и коса, съхранението на меланин е преместено в тези мъртви тъкани. Това предпазва тялото от увреждане, но въпреки това позволява на меланина да изпълнява ключовите си роли в защитата от вредните ултравиолетови (UV) лъчи и в регулирането на металите.

Земноводните и влечугите не съхраняват меланин в кожата си, защото зависят от богатите на меланин тъканни структури в черния дроб и далака за своя имунитет. Птиците и бозайниците са развили по-сложна имунна система, която не се нуждае от меланин.

Праисторически пигменти разкриват еволюцията на бозайниците

© Pixabay.com

Учените откриват и промяна във вида меланин, използван от хладнокръвните и топлокръвните видове. Птиците и бозайниците съдържат значително повече богат на сяра вариант на меланин, отколкото земноводните и влечугите.

Това почти сигурно отразява друг еволюционен компромис, тъй като производството и съхранението генерират повече токсини, отколкото версията с ниско съдържание на сяра. Преместването на богат на сяра меланин към перата и косата позволява производството на червеникаво-кафяви и оранжеви цветове в „безопасно пространство“, разширявайки гамата от възможни цветове извън черните и сивите от сорта с ниско съдържание на сяра.

Еволюцията на птиците и бозайниците е оформена „зад кулисите“ от много тесни връзки между меланин и имунната система, регулацията на вътрешната среда, защитата от ултравиолетовите лъчи и оцветяването.